瞿鸿飞

摘要 文章以九龙大道集镇段工程为例，对该工程“白改黑”路面中加筋网的应用措施进行分析。介绍了该项目计划使用的路面加筋网的特点，结合原本公路情况拟定改造方案，对路面加筋网的运用要点进行了说明。力求通过研究和探讨路面加筋网在公路工程中的应用，为“白改黑”改建工程提供耐久、抗裂缝、抗车辙、快速施工等方面的最佳方案。

关键词 白改黑;路面加筋网;抗裂缝;抗车辙;抗差异沉降;节能环保

中图分类号 U418.8 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）02-0099-03

0 引言

近年来，公路工程施工技术逐渐成熟，许多新材料、新工艺不断被应用到公路行业中，使施工速度与道路质量得到显著提升。水泥混凝土路面在20世纪90年代被广泛应用，但因交通网日益完善、荷载增加，导致路面破损情况逐年加剧，对人们出行安全构成较大威胁。为提高路面使用性能，多采用“白改黑”的方式将水泥路面改为沥青路面，选用沥青路面材料，并将加筋网应用其中，利用独特网格形式与沥青集料的咬合嵌挤作用形成一个高抗剪层，切断车辆荷载剪切圆弧，降低面层弯曲变形，使路面结构层力学性能得到改善，由刚性变为柔性，延长道路使用寿命，极大地提高了路面结构性能与人们出行的舒适度、安全度、满意度。

1 工程概述

項目起点为九龙大道与建恒线交叉口，终点处于与蒋收线交叉口，全长2.887 km。九龙大道采用水泥混凝土路面，20世纪90年代初建成通车，近几年中路面进行了简单的3 cm左右沥青表面处治，经过多年运营，行车道路面出现了大量的混凝土板块反射裂缝、基层板块沉陷，车道混凝土板块出现局部断板、裂缝等现象，导致道路存在行车舒适度差、安全性低等问题[1]。

根据路段的自然区划、道路等级、沿线的条件，结合区域道路路面的经验，本着技术可靠、经济合理、施工方便的原则，确定如下路面结构形式：3.5 cmAC-13细粒式沥青混合料+4.5 cmAC-16中粒式沥青混合料+同步碎石下封层（热沥青）+金属路面加筋网+原水泥路面混凝土板块维修。

2 新型路面加筋网解决“白改黑”方案

路面加筋技术是路面改造工程采用的一种常用方法，而柔性金属加筋网作为一种具有高模量、高强度、三维立体结构的新型加筋材料，基于其结构性能强，能够很好地与沥青集料嵌固咬合，利用六边形结构及时传递面层内拉应力、限制集料位移变形、提升路面层抗裂和抗车辙变形性能等特点，可以充分解决路面改造、道路拓宽工程中的反射裂缝、纵向裂缝、车辙变形等问题，在路面改造、拓宽及特殊病害处理等路面提升改造中得到越来越广泛的应用，有着良好的社会、经济和环境效益。

2.1 金属加筋网加筋性能分析

金属加筋网是由经防腐处理的低碳钢丝经机编成六边形双绞合金属网，并将横向加筋棒按照一定的间距编织到网中，形成的一种提供双向抗拉强度的金属加筋网面。一般适用于高速公路、国省道、市政主干道等道路的新建及改造工程，可以有效改善路面结构性能，提升路面结构强度，延长路面使用寿命。

作为一种新型的金属路面加筋材料，金属加筋网的最初构思是作为可降低反射裂缝的界面层。随着进一步地研究发现，金属加筋网独特的几何外形和低应变下的高抗拉强度特性，可以显著提高沥青层的强度，延缓反射裂缝和疲劳裂缝的传播，延长面层使用寿命;同时可以降低车辆荷载产生的车辙和推移效应，减缓路面变形，保证路面的使用性能。

2.1.1 抗裂缝性能

利用双绞合钢丝网的高弹性模量与较强的抗拉性能，提高沥青混凝土层的强度，吸引交通荷载和下部基层已存在裂缝产生的拉应力，延缓反射裂缝和疲劳裂缝的传播，从而改善路面使用状况，提高路面的使用寿命。

2.1.2 抗车辙性能

金属加筋网铺设在沥青混凝土面层与混凝土面板之间，利用其独特网格形式与沥青集料很好的咬合嵌挤形成一个高抗剪层，切断车辆荷载剪切圆弧;同时限制沥青集料的位移，降低面层弯曲变形，降低车辆荷载产生的车辙和推移效应。

2.1.3 抗差异沉降性能

金属加筋网铺设在新老路基结合处，利用其独特网格形式与集料很好的咬合嵌挤形成一个高抗剪层，同时限制集料的位移，抵抗差异沉降带来的层底拉应力，抵抗纵向裂缝，延缓纵向裂缝反射到面层。

2.2 金属路面加筋网性能特点

金属加筋网是采用低碳钢丝编织而成的一种柔性加筋网面，高强度钢丝与柔性结构结合产生柔中带“钢”，“钢”柔并济的加筋效果，其特点主要体现在以下两方面：

2.2.1 材料特性

结构主材为低碳钢丝，金属材质，具有很高的弹性模量，这使得材料在沥青层中能起到很好的支撑骨架作用，不会形成软弱夹层;高温稳定性，施工过程中沥青的高温不会引起材料变形;无蠕变影响，避免了传统土工合成材料的蠕变变形、老化等问题，结构稳定，耐久性好。

2.2.2 结构特性

3D开敞式结构：三维立体结构，具有较大的骨架空间，利于沥青骨料与网孔的结合，不会出现空洞等现象;

嵌固咬合作用：横向加筋棒与网面钢丝形成封闭立体空间，沥青集料经过压路机碾压后能够与钢丝紧密嵌固咬合，同时钢丝会对沥青集料产生边界收紧作用，加强与沥青的结合强度;

高抗剪层：网面钢丝与横向加筋棒厚度在6～9 cm之间，与沥青集料结合后，形成一个加筋高强度抗剪层，提高路面抗车辙和变形能力;

双向抗拉：网面形式为双绞合六边形金属网，从结构受力考虑，六边形结构具有很好的双向抗拉稳定性，结合较粗直径的横向加筋棒进一步加强网面抗拉强度;

易施工性：虽然结构为金属材质，但经过机器加工形成一种柔性网面结构，铺设方便，同时自重较大能够与基层更好的贴合，辅以锚钉固定[2]。

3 路面加筋网优越的路用性能

3.1 良好的层间结合能力

通过测试验得知采用金属路面加筋网对层间结合能力下降比例在5%以下，表明路面加筋网与沥青路面的层间结合能力非常好，这种能力远远大于玻纤格栅、土工格栅等其他材料。层间结合能力依次为金属加筋网>自粘式玻纤格栅>钢塑复合土工格栅>聚酯土工布。

3.2 提高路面抗裂性能

通过测试得知采用金属路面加筋网具有优良的抵抗反射裂缝的性能，并且还具有控制裂缝的扩张及发展传播的能力。在提高沥青路面抵抗开裂的能力方面，金属路面加筋网都要优于其他材料。

3.3 提高路面高温稳定性及抗车辙能力

通过试验得知采用金属路面加筋网具有抵抗车辙的性能和提高高温稳定性的性能。在提高沥青路面高温稳定性及抗车辙的能力方面，金属路面加筋网都要优于其他材料。

4 马克菲尔路面加筋网技术参数

（1）路面加筋网是由经防腐处理的钢丝经机编成六边形双绞合金属网，并将横向加筋棒以一定的间距编织到网中。

（2）路面加筋网规格型号、网孔规格、钢丝参数表见表1。

（3）路面加筋网供货单位需提供由中国国家认证认可监督管理委员会认证的检测单位出具的网面抗拉强度检测报告。

（4）镀层附着性要求：镀锌层附着力检验采用缠绕试验方法，并应达到如下标准，当镀锌钢丝缠绕相当于自身直径2倍的芯轴紧密缠绕6圈时，用手指摩擦钢丝，其镀层不会剥落或开裂。

（5）根据EN 10223—3标准，张开的网格“D”是指两个连续的绞合钢丝轴心之间的距离。公差的确定是指两个连续的双绞合轴心之间的距离，取十个连续网格的平均值。

5 路面加筋网施工工艺流程

5.1 准备工作

（1）对路面严重破损、凹陷、破碎处，应铲除其破碎部位，并用水泥混凝土或沥青混凝土填补;接缝处用沥青或改性沥青进行灌缝处理;如有基层病害，需将病害处理之后才能进行面层修补。

（2）为保证路面加筋网铺设效果，路面表面必须保证干燥清洁。

（3）测量放线工作。进行放样或放线工作，确定网面铺设位置。

（4）施工现场管理。为保证施工质量，应对施工路段采取合适的围挡措施进行封闭，做好交通疏导工作，防止外来车辆进入施工区域。

5.2 网面铺设

（1）路面加筋网运送到场后应采用机械吊装，轻起轻放，禁止人工卸载，做好材料保护，防止由于人工随地丢掷或车辆碾压等对网面产生破坏。

（2）路面加筋网在铺设的时候需要搭接：网面应该完全展开，并人工调整至正确的位置。纵横向搭接满足设计要求。

（3）网面的搭接部位要尽量与摊铺机行进轨迹错开，沥青面层的接缝应该与网面搭接位置错开。

5.3 网面固定

用带螺纹的特制拉拔钉将网面固定在现有路面上。网面固定端、急弯段、摊铺机轮迹带等位置适当加密（使用封层情况下钉子密度可以适当降低）保证网片紧贴路面。

5.4 同步碎石封层施工（应力吸收层）

（1）应力吸收层施工之前，应对路面加筋网进行检查，出现翘曲、不平整等现象，应及时进行加固;路面不能存积水分，应等水分蒸发表面完全干燥后方可施工。

（2）采用沥青洒布车均匀喷洒，沥青洒布量要严格控制，不宜多也不宜少。沥青纵向衔接与已洒布部分重叠10 cm左右。

（3）施工过程中，必须保证碎石能铺满。

（4）用轮胎压路机碾压一遍，使碎石定位;施工中为了确保碾压的温度，要求膠轮紧随碎石撒布车后面碾压，距离不能超过5 m。

5.5 沥青混合料的摊铺

（1）在网面上，严禁摊铺机推着沥青运料车移动，运输车或者将料卸在摊铺机上而后驶离或者依靠车辆动力行驶在摊铺机前面。

（2）严禁运输车的驾驶员在网面上急转弯、急停或者急走，避免导致网面产生褶皱或者起伏。

5.6 控制要点

（1）方向一致：根据施工计划及机械配置需求，确保网面铺设方向，胶轮压路机碾压方向、应力吸收层摊铺方向、沥青摊铺机摊铺方向必须一致。

（2）沥青混凝土摊铺之前，禁止任何履带式机械直接作用在路面加筋网上，禁止外来车辆驶入。

（3）路面加筋网铺设过程中及铺设完成后，禁止施工车辆（运料车、摊铺机、钢轮压路机等设备）在网面上急刹、急停、转弯、加速等破坏性动作。

6 结论

在九龙大道集镇段成功应用的基础上，通过分析沥青路面双绞合钢丝网加筋技术，得到以下结论：

（1）采用路面加筋网经济性好，采用传统方法：凿除老旧混凝土路面、摊铺水稳基层、下封层、加铺沥青需1 168万元。采用柔性路面加筋技术处理，则用了701万元。既避免了大开大挖，又利用原有老旧混凝土路面修补后作为基层使用，该方案既节能又环保，还节省了467万元，比传统方法造价节省了40%。

（2）利用双绞合钢丝网的抗拉强度高、整体性好及其与路面材料的嵌锁能力强等特点，使加筋后的沥青路面具有优良的抗裂、抗差异沉降和抗车辙性能及良好的耐疲劳性能与经济性。

（3）该技术施工工艺简单、易于操作，解决了其他工艺存在的各种弊端，其施工关键在于双绞合钢丝网的搭接、张拉与固定。用传统工艺方法需3个月的工期，采用柔性路面加筋网技术只用1.5月的工期，工期整整缩短了1.5月。

（4）工程实际应用表明：沥青路面双绞合钢丝网加筋技术的使用效果明显优于常规的玻纤格栅、土工布和应力吸收层等的使用性能，并可适当减薄沥青加铺层的厚度，具有优良的性价比。

因此，沥青路面双绞合钢丝网加筋技术可广泛应用于“白改黑”项目的改扩建中，从而提高沥青路面的使用性能，延长使用寿命，降低养护维修费用。

参考文献

[1]赵鼎.白改黑在公路改造中的应用研究[J].山西建筑，2018（20）：142-144.

[2]党芳婷.橡胶沥青在城市道路白改黑工程中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2019（11）：1-4.